DE666236C - Schaltvorrichtung fuer Kraftfahrzeuge mit einem das Wechselgetriebe verstellenden Hilfskraftzylinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für Kraftfahrzeuge, die die Bedienung von Antriebsmaschine, Kupplung und Getriebe vereinfachen soll. ₄
Es ist zur Erleichterung des Schaltens bereits bekannt, vom Gasfußhebel aus einen • Hilfskraftzylinder für die Kupplung zu beeinflussen, derart, daß bei zurückgelassenem Gasfußhebel die Kupplung selbsttätig ausgerückt wird. Es ist andererseits auch bekannt, den Kupplungsfußhebel mit einer Getriebeschaltvorrichtung in Verbindung zu bringen. Bei der Anordnung nach der Erfindung wird sowohl die Kupplung als auch das Wechselgetriebe vom Gasfußhebel aus gesteuert, und zwar derart, daß der Hilfskraftzyl'inder für das Wechselgetriebe, der in an sich bekannter Weise mit einem Vorwählergetriebe in Verbindung steht, mit einem ebenfalls in bekannter Weise vom Gasfußhebel gesteuerten Hilfskraftzylinder für die Motorkupplung so verbunden ist, daß er erst in Tätigkeit tritt, nachdem der Gasfußhebel losgelassen ist, wodurch auch die Kupplung ausgerückt worden ist. Hierbei ist der Hilfskraftzylinder für das Wechselgetriebe durch eine Leitung mit dem Hilfskraftzylinder für die Kupplung verbunden; er wird durch eine Leitung von einem vom Gasfußhebel betätigten Dreiwegeventil gesteuert, um die Verbindung zur Saugleitung der Maschine herzustellen, wenn der Gasfußhebel losgelassen wird, und die Verbindung zur Außenluft zu bewirken, wenn der Gasfußhebel niedergedrückt wird.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß beim Bewegen des Schalthebels der Vorwählereinrichtung in die Stellung ' für Rückwärtsgang mit Hilfe eines Bowdenzuges und einer Gelenkstange ein Ventil so verstellt wird, daß ein weiterer Hilfskraftzylinder das Freilaufgetriebe sperrt, sofern ein solches vorgesehen ist.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Schaltvorrichtung veranschaulicht.

Abb. ι zeigt schematisch die Gesamtanlage,

Abb. 2 einen waagerechten Schnitt durch das Wechsel- und das Ausgleichgetriebe,

Abb. 3 einen waagerechten Schnitt durch einen Hilfskraftzylinder eines Zusatzgetriebes für zwei verschieden übersetzte direkte Gänge,

Abb. 4 einen Schnitt durch das Steuerventil für dasi Zusatzgetriebe,

Abb. 5 einen Schnitt durch den Hilfskraftzylinder für die Kupplung.

Der Motor 20 des Fahrzeuges in Abb. i" wird über das Saugsammelrohr 22 vom Ver' gaser 24 gespeist, dessen Drosselventil durch eine Stange 28 mit dem Gasfußhebel 30 am Bodenbrett 34 und durch ein zweites Gestänge 32 mit dem Handgashebel verbunden ist. Die Stange 28 ist mit Spiel mit dem Drosselventil derart verbunden, daß sie, wenn das Drosselventil geschlossen ist, noch eine kurze zusätzliche Bewegung ausführen kann. Unmittelbar hinter dem Motorschwungrad und dem zugehörigen Gehäuse 40 ist eine Kupplung 42 ,angeordnet. Über diese Kupplung treibt der Motor die Kardanwelle 44 an, ' von der aus die Drehbewegung auf Wellen 38 mit den Rädern 36 übertragen wird. Die Kupplung wird entgegen dein Widerstand der üblichen Kupplungsfedern durch eine Welle 48 (Abb. S) betätigt, die selbst für gewöhnlich durch einen Hilfskraftzylinder bewegt wird, der auf einen an der Kupplungswelle 48 befestigten Arm 50 wirkt.

Der in der Abb. 5 dargestellte Hilfskraftzylinder 52 steht mit seinem offenen Ende mit der Rückseite des Kupplungsgehäuses 42 in Berührung und ist über einer in dem Gehäuse vorgesehenen öffnung mit diesem durch Bolzen verbunden. Der Kolben 54 ist mit dem Arm 50 durch eine Kolbenstange 56 gekuppelt, die in einem Lager des Zylinderdeckels 58 gleitet.

Der Deckel 58 enthält ein sich nach dem Zylinderinneren öffnendes Absperrventil 60 und ferner eine Luftaustrittsöffnung 62, die durch einen Schieber 64 gesteuert wird. Dieser wird durch einen Hebel 66 betätigt, der durch ein in einer Hülse 70 eingeschlossenes Bowdenseil 68 (Abb. 1) mit einer auf dem Gasgestänge 28 angeordneten Querstange 72 o. dgl. verbunden ist. Auf diese Weise wird der Austritt den Luft aus! dem vor dem Kolben 54 liegenden Raum und somit auch die Geschwindigkeit, mit welcher die Kupplung, wieder eingerückt wird, wenn der Führer auf den Gasfußhebel tritt, entsprechend dem Maß, mit welchem der Führer auf den Gashebel tritt und daher im wesentlichen auch entsprechend der Geschwindigkeit des Motors gesteuert.

Der Zylinder 52 ist durch einen Anschluß 74 und Leitung 76 mit dem Saugsammelrohr 22 verbunden. Das Ventil 78 der Leitung 76 ist mit der Querstange 72 derart verbunden, ■daß, sooft der Führer den Ga'sfußhebel vollständig losläßt, der Kolben 54 selbsttätig rückwärts angesaugt wird, um die Kupplung auszurücken. .

Die Kardanwelle 44 treibt die Treibräderwellen 38 über folgende Teile an:

i. ein Wechselgetriebe für den ersten Gang, den direkten Gang und den Rückwärtsgang ■;,mit Hilfskraftzylinder,

' 2. ein Wechselgetriebe für den höchsten und zweiten Gang, ebenfalls mit Hilfskraftzylinder,

3. ein Ausgleichgetriebe und

4. eine Freilaufvorrichtung für jede Treibräderwelle 38,

5. eine Verriegelungsvorrichtung, zweckmäßig mit Hilfskraftantrieb für die Freilaufvorfichtungen.

Die Kardanwelle mit zwei Gelenken 86 treibt eine kurze Welle 88 an, die in einem vom Gehäuse 84 getragenen Lager 90 gelagert und am hinteren Ende (innerhalb des Zahnrädergehäuses) als kleines Treibrad ausgebildet ist, das mit einem Zahnrad 92 kämmt, das zu einem auf einer fest gelagerten Achse 94 drehbar gelagerten, aus drei Zahnrädern bestehenden Vorgelegeblock gehört. Dieser Block enthält' auch! ein mittleres Zahnrad 96 und ein kleineres Zahnrad 98, welch letzteres mit einem für den Rückwärtsgang vorgesehenen losen Rad 100 kämmt, das von einer abnehmbaren Haube über oder unter der Ebene der Abb. 2· getragen wird und daher gestrichelt gezeichnet ist.

Im hinteren Ende der Welle 88, und zwar im Rollenlager 102, ist das vordere Ende der getriebenen Welle 104 angeordnet, die am hinteren Ende mit Nuten und Federn versehen und mit einer gleichachsigen Welle 106 verbunden ist, die in vom Zahnrädergehäuse 84 getragenen Lagern 108 und 110 drehbar gelagert ist. Auf der getriebenen Welle 104 ist durch Nuten und Federn ein verschiebbares Zahnrad 112 angeordnet, das durch eine geeignete Schaltgabel 114 von der aus Abb. 2 ersichtlichen neutralen Stellung aus nach hinten verschoben werden kann, um entweder mit dem Zahnrad 96 oder mit dem dem Rückwärtsgang entsprechenden Zahnrad 100 in Eingriff zu kommen. In ähnlicher Weise · kann das Zahnrad 112 auch nach vorn verschoben werden, um die auf dessen Vorderseite vorgesehenen Kupplungsglieder mit ent- sprechenden Kupplungsgliedern in Eingriff zu bringen, die auf der Rückseite des Antriebszahnrades und der Welle 88 vorgesehen sind, und so den direkten Gang einzuschalten (die. letztgenannte Stellung ist die normale Stellung des Zahnrades 112).

Die Schaltgabel 114 wird von einer Vorrichtung, wie z. B. einer in der Längsrichtung verschiebbaren Schaltstange 116 getragen, die mit einer Reihe von Einschnitten versehen ist, welche mit einer unter Federwirkung stehenden Kugel 118 so zusammen-

arbeitet, daß folgende Stellungen vom unteren (hinteren) Ende der Schaltstange aus festgelegt werden:

i. direkter Gang,
2. ,Leergang,

3. erster Gang (in Eingriff mit dem Zahnrad 96),

4. Leergang und

5. Rückwärtsgang (in Eingriff mit dem Rad 100).

Die Schaltstange 116 ist durch, eine Quer stange 120 mit einer Kolbenstange 122 starr verbunden, die von einem doppelt wirkenden Kolben 124 getragen wird, der in einem am Zahnrädergehäuse 84 angebrachten Hilfskraftzylinder 126 angeordnet ist. Die Kolbenstange 122 ist hohl und enthält einen Schieber 128, der eine Öffnung 130 steuert, die im Kolben 124 vorgesehen ist und in den unter (hinter) dem Kolben befindlichen Raum mündet. Ferner steuert der Schieber 128 eine öffnung 132, die über (vor) dem Kolben mündet.

Das obere Ende der hohlen Kolbenstange ist mit der Außenluft durch öffnungen verbunden, die in einem in das Ende der Kolbenstange eingeschraubten Stöpsel 134 vorgesehen sind, und das untere Ende der hohlen Kolbenstange ist mit der Außenluft durch einen Kanal 136 verbunden, der in allen Lagen des Kolbens außerhalb des Hilfskraftzylinders; mündet. Eine biegsame Unterdruckleitung 138 mündet in die hohle Kolbenstange durch einen Kanal 138', der in einem inneren Ring 140 ungefähr in der Mitte der Kolbenstange vorgesehen ist und durch den Schieber 128 gesteuert wird.

Das Ventil 128 besteht aus drei getrennten Teilen, und zwar einem oberen und einem unteren Schieber, die je mit einer äußeren Ringnut versehen sind, von welcher Kanäle 123. ausgehen, die in dem dem Ring 140 abgekehrten Schieberende vorgesehen sind, und einem dazwischenliegenden Knopf, an dem das Bowdenseil 142 befestigt ist, das durch den Stöpsel 134 hindurchgeht.

Die Arbeitsweise" der vorbeschriebenen Vorrichtung ist folgende: Das Ventil 128 kann für jeden gewünschten Gang voreingestellt werden, bevor eine Saugwirkung durch die Leitung 138 erfolgt. Wird das Seil 142 mit dem am Ende desselben angebrachten Knopf nach unten (d. h. rückwärts) geschoben, so wird der untere Schieber in entsprechender Weise ebenfalls nach unten geschoben. Hierdurch wird die Unterdruckleitung 138 durch den Kanal 130 mit dem unter (hinter) dem Kolben 124 befindlichen Raum verbunden, wobei der Raum über (vor) dem Kolben über die oberen Kanäle 123 mit der Außenluft verbunden bleibt. Wird das Bowdenseil dagegen nach oben (vorn) gezogen, so wird der obere Schieber in der entsprechenden Richtung verschoben, wodurch die Unterdruckleitung 138 durch den Kanal 132 mit dem Raum über (vor) dem Kolben 124 verbunden, wird, während der Raum unter (hinter) dem Kolben über die unteren Kanäle 123 mit der Außenluft verbunden bleibt.

Wirkt nun der Unterdruck durch die Leitung 138, so folgt der Kolben 124 dem Ventil, bis dieses die für die einzelnen Teile in der Abb. 2 gezeigte Stellung wieder erreicht, wodurch die Zahnräder in die Stellung gebracht werden, für welche das Ventil 128 voreingestellt wurde.

Das Bowdenseil 142 in der Bowdenhülse 144 ist über einen Arm 146 mit dem! Schaltgriff 150 verbunden.

Ein Ventil 141 ist ebenfalls mit dem Bowdenseil 142 durch einen Übertragungshebel 143 verbunden und dient dazu, den Zylinder 298 durch den hinteren Teil der Leitung 306 mit der Außenluft zu verbinden, wenn der Schaltgriff 150 in die dem Rückwärtsgang entsprechende Stellung gebracht wird.

Die in der Abb. 1 dargestellte Leitung 138 ist mit der zur Steuerung der Kupplung dienenden Unterdruckleitung 76 so verbunden, go daß der gewünschte Gangwechsel beim Loslassen des Gasfußhebels erfolgt, was gleichzeitig das Entkuppeln bewirkt. Der Gangwechsel und die Bedienung der Kupplung sind auf diese Weise miteinander verbunden, und es ist unmöglich, versehentlich einen Gangwechsel auszuführen, wenn die Kupplung eingerückt ist.

Auf der getriebenen Welle 106 (Abb. 2) sind zwei Kegelräder 210 und 212 von verschiedener Größe aufgekeilt, die mit zwei Kegelzahnkränzen 214 und 216 von verschiedener Größe kämmen,' die zusammen ein' Zusatzgetriebe bilden. Auf der Welle 106 sind zwei Klauenkupplungen 218 und 220 aufgekeilt, die miteinander starr verbunden¹ sind und zusammen durch Schaltgabeln 222 und 224 betätigt werden, die auf einem gemeinsamen Bedienungshebel 226 befestigt sind. Durch Verschieben nach unten (hinten) wird die Kupplung 220 mit dem Kegelrad 212 in Eingriff gebracht und ein Gang eingeschaltet; durch Verschieben der Anordnung nach oben (vorn) wird die Kupplung 218 mit dem Kegelrad 210 in Eingriff gebracht und ein anderer Gang eingeschaltet.

Das obere Ende des Hebels 226 ist mit einer Kolbenstange 228 (Abb. 3) verbunden, die einen Kolben 230 trägt, der sich in einem am oberen Teil des Gehäuses 84 angeordneten Zylinder 232 befindet. Die Kolbenstange 228 ist mit einem Unterdruckkanal 234 versehen,

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der mit einer biegsamen Unterdruckleitung 236 verbunden ist. Ferner besitzt die Kolbenstange 228 einen Entlüftungskanal 238, an dessen; Lufteintrittsö^f&iung¹240 eine Verlängeruingsleitung oder ein Luftfilter befestigt ist. Der Kolben 230 ist in an sich bekannter Weise auf einem Schieber 242 angebracht, der auf der Kolbenstange 228 zwischen zwei als Anschläge wirkenden Spreizringen 244, 246 aufgeschoben ist. Der Schieber 242 ist mit Öffnungen versehen, die mit entsprechenden Öffnungen in den Seiten der Kolbenstange 228 zusammenarbeiten. Die Enden der Kanäle 234 und 238 sind durch Stöpsel 248 verschlossen. Federn 250 und 252, die an den entgegengesetzten Enden des Zylinders 232 angeordnet sind, kommen mit dem Kolben 230 und mit dem Schieber 242 in Berührung, wenn diese sich in der Nähe der entgegengesetzten Enden ihres Hubes befinden.

Die Unterdruckleitung 236 ist über ein in der Abb. 4 in seinen Einzelheiten dargestelltes Ventil 256 mit einem in der Kupplungssteuerleitung 76 angeordneten T-Stück verbunden (um auch diesen Gangwechsel mit der Kupplungssteuerung zu verbinden). Das Ventil 256 besitzti einen Ventilzylinder 258, der an der Unterseite des Bodenbrettes 34 über eine in diesem vorgesehene Öffnung durch Bolzen befestigt ist. Dieser Zylinder enthält ein Kolbenventil 260, das durch eine ziemlich steife Feder 262 nach oben gedrückt wird und mit einem Führungstaucher 264 versehen ist, der sich durch das Bodenbrett hindurch erstreckt und mit einem Fersenhebel 266 in Berührung kommt, der auf dem Bodenbrett gerade unter dem Gasfußhebel 30 in einer solchen Stellung drehbar gelagert ist, daß, wenn den Fahrer mit der Spitze des rechten Fußes auf den Gasfußhebel drückt, die Ferse desselben Fußes auf dem Fußhebel 266 ruht.

Es ist nun leicht ersichtlich, daß, wenn der Fahrer die Fußspitze vom Hebel abhebt und hierdurch, die Kupplung ausrückt, er die Bewegung fortsetzen und mit der Ferse auf den Fersenhebel drücken kann. Hierdurch wird der Unterdruck durch Leitung 236, Kanal 234, die Öffnungen der Kolbenstange und des Schiebers 242 hinter den Kolben eingelassen, während der Raum vor dem Kolben durch Leitung 238 usw. mit der Außenluft verbunden ist, bzw. umgekehrt. Das gerade eingeschaltete Zahnräderpaar wird durch die KoI- benbewegung durch das andere ersetzt.

Wenn der Fahrer nun die Ferse abhebt und die Saugwirkung in der Leitung 236 abgesperrt wird, so tritt die Luft durch eine Öffnung 268 (Abb. 4) in den Raum hinter dem Kolben 230 ein. Nachdem der¹ Luftdruck nunmehr auf den entgegengesetzten Seiten des Kolbens23O ausgeglichen ist, wird das Kolbenventil 242 durch dia Feder 250 gegen den Anschlag 244 bewegt, wodurch genanntes Ventil für den nächsten Kreislauf von Vorgangen bereitliegt.

Die beiden miteinander verbundenen Zahnkränze 214 -und 216 treiben die Treibräderwellen 38 durch ein Ausgleichgetriebe besonderer Bauart an. Der Zahnkranz 216 sitzt an einer mittleren Welle 270, die in Lagern 272 im Gehäuse 84 gelagert ist. An einem Ende der Welle 270 ist eine Kupplung 274 aufgekeilt, die äußere Nuten besitzt und auf der Außenseite mit Kupplungsbüchsen oder Aussparungen versehen ist. Eine ähnliche Kupplung 276 ist auf dem Nabenteil des Zahnkranzes 216 gegenüber der Welle 270 aufgekeilt.

Die Kupplungen 274 und 276 werden von den äußeren Laufringen 278 zweier Rollen-Überholkupplungen mit Klemmrollen 280 umgeben. Die inneren Laufringe 282 dieser Rollenkupplungen sind mit Nuten und Federn auf kurzen Treibwellen 284 aufgekeilt, die in den entgegengesetzten Enden der Welle 270 geführt und in Lagern 286 drehbar gelagert sind, die vom Gehäuse 84 getragen werden. Ferner sind die Treibwellen 284 durch (nicht dargestellte) Kreuzgelenke 288 mit den Treibräderwellen 38 verbunden.

Es ist leicht zu ersehen, daß, wenn die Teile die soeben beschriebenen Stellungen einnehmen, die Rollenkupplungen 278 bis 280 als Freilaufvorrichtungen wirken, durch welche der Motor 20 über den Zahnkranz 216 die Räder antreiben kann, ohne daß diese jedoch den Motor antreiben können.

Zwecks Sperrung des Freilaufs sind die Freilaufkupplungen 278-280-282 in an sich bekannter Weise axial verschiebbar ausgebildet. Die Kupplungen sind zu diesem Zweck auf den Wellen 284 durch Nuten und Federn aufgesetzt und_ werden von einem am Gehäuse 84 drehbar befestigten Schaltglied 290 und einem beweglich angeordneten Schalt- ¹⁰S glied 292 verschoben, das sich in einem kurzen Schlitz 294; des Gehäuses 84 bewegt. Diese Schaltglieder bewegen die Rollenkupplungen gegeneinander, wenn sie verriegelt werden sollen, worauf Kupplungsvorsprünge oder Stifte, die auf den inneren Enden der Teile 282 vorgesehen, sind, in die Kupplungsbüchsen der Außenseiten der Küpplungsteile 274 und 276 eingreifen und so die Teile miteinander starr kuppeln.

Die Schaltglieder 290 und 292 sind mit den entgegengesetzten Enden einer doppelten Kolbenstange 296 verbunden, die die beiden Enden eines doppelt wirkenden Zylinders 298 durchsetzt und in ihrer Mitte an einem KoI-ben 300 befestigt ist. Das linke Ende des Zylinders 298 ist bei 302 mit der Außenluft ver-

bunden. Durch mehrere im Kreis angeordnete Rückholfedern 304 wird der Kolben 300 nach links gedruckt, um die Freilaufvorrichtungen zu verriegeln.

Eine Unterdruckleitung 306 (Abb. 1) ist mit der der Luftöffnung 302 entgegengesetzten Seite des Zylinders 298 verbunden und wird durch ein Ventil 308 von beliebiger geeigneter Art gesteuert, das eine unmittelbare A'erbindung mit dem Saugsammelrohr 22 herstellt.

Wenn auch für dieses Ventil eine getrennte Steuervorrichtung vorgesehen werden kann, so ist genanntes Ventil hier mit der Drosselventilhandstange 32 verbunden, die wegen des vorgesehenen Spiels in der Weise wirkt, daß sie zunächst das Ventil 308 schließt, dann eine Verstellung des Kupplungssteuerventils 78 dadurch verhindert, daß sie ein vollständiges Loslassen des Gasfußhebels nicht zuläßt, worauf sie schließlich das Drosselventil des Motors allmählich öffnet.

Es ist zu bemerken, daß, wenn in den Unterdruckleitungen etwas nicht in Ordnung ist, die oben beschriebene Freilaufverriegelungsvorrichtung sofort selbsttätig in Tätigkeit tritt.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Schaltvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem das Wechselgetriebe verstellenden Hilfskraftzylinder, der mit einem Vorwählergetriebe in Verbindung steht und das Wechselgetriebe schaltet, nachdem die Motorkupplung ausgerückt worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Hilfskraftzylinder (126) mit einem vom Gasfußhebel (30) gesteuerten Hilfskraftzylinder (52) für die Kupplung so verbunden ist, daß er erst in Tätigkeit tritt, nachdem der Gasfußhebel losgelassen wurde, wodurch auch die Kupplung ausgerückt worden ist.
2. 2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskraftzylinder (126) für das Wechselgetriebe durch eine Leitung (138) mit dem Hilfskraftzylinder (52) für die Motorkupplung verbunden ist und über eine Leitung (76) von einem vom Gasfußhebel (30) verstellbaren Dreiwegeventil (78) gesteuert wird, um die Verbindung zur Saugleitung (22) der Maschine herzustellen, wenn der Gasfußhebel losgelassen wird, und die Verbindung zur Außenluft zu bewirken, wenn der Gasfußhebel niedergedrückt wird.
3. 3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskraftzylinder (126) für das Wechselgetriebe eine Vorwählereinrichtung besitzt, die durch einen Hebel (150) mittels eines Bowdenzuges (144) gesteuert wird, um die Schaltbewegung vorzubereiten, wobei der Gasfußhebel (30) losgelassen wird.
4. 4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3 für Kraftfahrzeuge mit Freilaufeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß beim Bewegen des Steuerhebels (150) für die Wählereinrichtung in die Stellung für Rückwärtsgang mit Hilfe des Bowdenzuges (144) und einer Gelenkstange (143) ein Ventil (141) so verstellt wird, daß ein Hilfskraftzylinder (298) das Freilaufgetriebe sperrt.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen